CN108842500A - 一种新型电控造纸烘缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型电控造纸烘缸，包括固定缸及转动缸，所述转动缸与固定缸同心，转动缸绕固定缸同心轴做圆周运动，所述固定缸缸体周向内侧设置有夹层，所述夹层内设置有加热装置，所述转动缸与固定缸间距5～35mm，所述转动缸转速10～1000转/分钟，所述固定缸加热功率60kw～600kw，所述转动缸表面温度100～300℃，该烘缸实现了加热元件的直接供热，使得热效率利用最大化，有效的提高生产效率。

Description

一种新型电控造纸烘缸

技术领域

本发明涉及造纸领域，特别是涉及一种新型电控造纸烘缸。

背景技术

在造纸过程中，刚抄造出来的湿纸经过压榨辊后还有60%～80%的水分，需要由毛毯转移到烘缸表面进行干燥至含水量为5%～8%。传统的烘缸采用导热介质比如热蒸汽或导热油加热缸体，其热源为锅炉中燃料燃烧产生，存在燃料燃烧不充分导致爆炸的安全隐患、排放燃烧废气及热油泄露造成环境污染等缺点。为了避免以上缺点，技术人员提出电热烘缸的技术方案。

现有技术1“申请公开号为CN92108923.6的中国发明专利”公开了一种造纸机电热烘缸技术方案，包括缸套筒、缸盖、套筒轴，套筒轴是由一个或多个密封气室构成的夹层，夹层气室中装有无机导热介质，每个气室连通至少一个同样密封的激发室，激发室中装有电热元件，电源线由激发室引出，通过设于缸盖外侧的滑环、电刷与电源相接。该烘缸机构简单、节省能耗。

现有技术2“授权公告号为CN1224756C的中国发明专利”公开了一种电热烘缸技术方案，它在缸体两端设有缸盖，套筒轴在刚该中心，轴一端设有圆板型轴套、轴头，另一端设有圆板型轴套、滑环、滑块，缸体的主体是两端开孔的浇铸金属圆柱形筒体，筒体壁中间轴向均匀设有电热元件固定腔，电热元件固定在固定腔中。该方案通过滑块与滑环之间的相对运动进行取电，使用电热元件直接加热，无需使用蒸汽、油或其他气体作为导热介质，钢体结构简单。

现有技术3“授权公告号为CN202254675U的中国实用新型专利”公开了一种热超导式电热烘缸，其在内部设有一个空心的滚筒，滚筒的环状筒是由内外两层壳体组成的内部为环状空腔的结构，在环状空腔内放置电加热元件，并用无机传热介质填充环状空腔。工作时由电机带动内部滚筒与烘缸外筒做同心运动，电加热元件通电后将传热介质加热至蒸发，最终气体介质携带热量均匀布满整个夹壁腔体，将热量传递给烘缸外壁，达到加热目的，该方案实现了均匀加热的效果。

现有的电热烘缸方案与传统的蒸汽或油等介质取热方案相比结构简单，提高了安全性，减少污染，降低成本，但是现有方案均采用电刷取电，电刷在长期运行时，受电流的大小、电刷的压力、周围的环境温度、湿度、清洁度、其与滑环表面的磨损等因素影响，很容易产生电火花，电刷受到灼烧损耗，同时容易引发火灾，产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型电控造纸烘缸，该烘缸能够实现大功率供电和高速送热，转动缸工作表面温度均匀且可精确控制，能够实现热效率利用最大化，有效提高生产效率，且结构简单，维护方便，制造成本低。

本发明的核心思想：该烘缸由固定缸和转动缸组成，转动缸与固定缸同心且绕固定缸同心轴做圆周运动，固定缸外侧排布有电加热元件，电加热元件产生的热量通过热对流和热辐射的方式传导至转动缸，减少了热损耗。所述转动缸与固定缸间距5～35mm，所述转动缸转速10～1000转/分钟，所述固定缸加热功率60kw～600kw，所述转动缸表面温度100～300℃。

烘缸加热温度与功率关系是：Ptŋ=Cπr2 hρ（T-T0）+ Q1+ Q2

其中， P=烘缸的功率； t=加热时间； ŋ=烘缸的效率；

C=烘缸的比热容； r=烘缸的半径； h=烘缸高度；

p=烘缸的密度： Q1=待烘干材料需要热量；

Q2=缸体的散热； T=烘缸加热温度； T0=烘缸起始温度；

基于以上思想，本发明的造纸烘缸包括固定缸及转动缸，转动缸的外径为1000～2500mm，长度600～3000mm，厚度10～40mm，所述转动缸绕固定缸同心轴做圆周运动；

所述固定缸外径小于转动缸内径5～35mm，缸体周围向内侧设置有夹层，所述夹层内设置有加热装置，加热装置在固定缸上与输电导线直接连接；

所述转动缸内径与固定缸外径间距5～35mm，所述转动缸转速10～1000转/分钟，可与低、中、高速造纸单元匹配；

所述的固定缸沟槽内按均布方式排列有6～24组加热元件，每组加热元件的功率为10～50 kw，构成一个加热区；

加热元件可直接用导线、电缆或铜排或其它可以直接连接的方式送电，减少送电过程发热，降低取电接触点打火风险；

所述固定缸总加热功率为60kw～600kw，可实现大功率和高强度热量的供给；

固定缸加热元件与外缸热传感器通过控制装置联通，加热元件可以按组开启或全部开启，也可以低功率开启；

所述的加热元件组背面衬有热反射膜，可将加热元件产生的热量集中向转动缸传导；

转动缸绕固定缸加热区匀速运动并通过热传导方式获取热能，所述转动缸表面温度一般控制在100～300℃，也可根据实际需要设置工作温度。转动缸外表面工作温度的控温精度≤5℃，表面温度差精度≤5℃；

所述的热反射膜可以是铝箔、锡箔等；

所述固定缸夹层沟槽内加热元件可以是电加热棒或金属加热丝或碳纤维加热丝，沿缸体圆周周向分布。

所述转动缸端部设置有用于支撑转动缸的转动轴，所述转动轴外设置有驱动电机和链条。

所述固定缸为低合金高强钢卷曲焊接而成的钢制缸体，辊宽1000～5000mm，缸体厚度10～50mm，缸体内周加衬绝热材料和绝热棉；

所述固定缸也可以是绝热结构材料与支承架构成的环形缸体，绝热材料以梯形形状拼接和紧固成圆形固定缸，优选绝热结构材料为耐火砖、耐高温陶瓷材料或这些材料与绝热棉的组合体。固定缸的绝热结构材料厚度为50～400mm，辊宽1000～5000mm，在圆形固定缸外周开有放置加热元件及加热元件组的沟槽。

所述转动缸为低合金高强钢卷曲焊接而成的钢制缸体，厚度15～40mm。优选的为Q345R。

本发明所述转动缸绕固定缸做同心轴做圆周运动，加热功率高，运行平稳，无电火花等危险因素，从而实现高效连续工作；所述烘缸通过调控加热元件开关，实现转动缸周向温度精确调控；所述烘缸结构简单，运行维护方便，所述烘缸采用电热供能，清洁环保。

附图说明

图1为本发明造纸烘缸的俯视结构示意图；

图2为本发明造纸烘缸的侧视结构示意图；

附图标记说明：图1中，转动缸-1，固定缸-2，夹层-3，加热装置-4，固定轴-5；

图2中，转动缸-6，固定缸-7，固定轴-8，导线-9，链条-10，驱动电机-11，固定支座-12。

图3中，转动缸-13，固定缸-14，保温层-15，加热元件-16，固定支座-17，接线-18，链条-19，驱动电机-20，控制柜-21，电源-22。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

实施例1，参照图1，图2所示，该实施方式中造纸烘缸包括固定缸（2）及转动缸（1），所述转动缸与固定缸同心绕固定缸做圆周运动，所述固定缸缸体由Q345R低合金高强钢卷曲焊接而成，辊宽1500mm，厚度为50 mm，周向内侧设置有12组深度20mm，宽度10mm，长度3140mm的夹层，所述夹层（3）内设置有加热元件组（4），具体由12个电加热管组成，所述转动缸与固定缸间距15 mm，所述转动缸厚度为25mm，辊宽1500mm，外径为1500mm，转速10转/分钟，所述固定缸加热功率124kw，所述转动缸可在20-50min升温至表面温度110℃，转动缸外表面周向温度在108-112℃之间，控温精度为4℃。

实施例2，参照图1，图2所示，该实施方式中造纸烘缸包括固定缸（2）及转动缸（1），所述固定缸（2）缸体由4块梯形耐火砖堆砌而成，厚度为250 mm，辊宽3000mm，周向内侧设置有6组深度20mm，宽度10mm，长度3140mm的夹层，所述夹层（3）内设置有加热元件组（4），每个加热元件组由2个功率为20的电加热管组成，所述转动缸与固定缸间距28 mm，所述转动缸材质为Q345R，辊宽3000mm，厚度为35mm，外径为2800mm，转速10转/分钟，所述固定缸额定加热功率240kw，所述转动缸可在30-50min升温至表面温度260℃，转动缸外表面周向实测温度在258-263℃之间，控温精度5℃。

实施例3，参照图1，图2所示，该实施方式中造纸烘缸包括固定缸及转动缸，所述转动缸与固定缸同心绕固定缸做圆周运动，所述固定缸缸体由Q345R低合金高强钢卷曲焊接而成，辊宽5000mm，厚度为30 mm，周向内侧设置有6组深度350mm，宽度20mm，长度3000mm的夹层，所述夹层内设置有加热元件组，具体由6个电加热管组成，所述转动缸与固定缸间距35mm，所述转动缸厚度为25mm，辊宽1500mm，外径为1500mm，转速1000转/分钟，所述固定缸加热功率580kw，所述转动缸可在20-30min升温至表面温度210℃，转动缸外表面周向温度在210-215℃之间，控温精度为5℃。

实施例4，参照图1，图2所示，该实施方式中造纸烘缸包括固定缸及转动缸，所述固定缸缸体由6块梯形耐火砖堆砌而成，厚度为300mm，辊宽3000mm，周向内侧设置有8组深度25mm，宽度15mm，长度3340mm的夹层，所述夹层内设置有加热元件组，每个加热元件组由3个功率为30w的电加热管组成，所述转动缸与固定缸间距35mm，所述转动缸材质为Q345R，辊宽3000mm，厚度为35mm，外径为2800mm，转速600转/分钟，所述固定缸额定加热功率550kw，所述转动缸可在20-5min升温至表面温度280℃，转动缸外表面周向实测温度在282-286℃之间，控温精度4℃。

以上实施方式中，所有实例接线方式，如图3所示，由外部电源（22）和控制柜（21）控制驱动电机（20）带动链条（19）使得转动缸运动，（18）表示接线电线分布，其余结构同以上实施例方式。

Claims (9)

1.一种新型电控造纸烘缸，包括固定缸及转动缸，其特征在于，所述转动缸与固定缸同心且绕固定缸做圆周运动，所述固定缸缸体周向内侧设置有夹层，所述夹层内设置有加热装置，通过加热装置发热提升外缸温度至设定值。

2.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，其特征在于，所述转动缸端部设置有用于支撑转动缸的转动轴，所述转动轴外设置有驱动电机和链条。

3.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，其特征在于，所述固定缸夹层内加热装置为加热棒或加热丝，沿缸体圆周周向分布。

4.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，其特征在于，所述转动缸与固定缸间距5～35mm，所述转动缸转速10～1000转/分钟，所述固定缸加热功率60kw～1200kw，所述转动缸表面温度100～300℃。

5.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，其特征在于，所述固定缸表面设置有锡箔或铝箔反射层。

6.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，所述固定缸为低合金高强钢卷曲焊接而成的钢制缸体。

7.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，所述转动缸为低合金高强钢卷曲焊接而成的钢制缸体。

8.根据权利要求1所述的一种新型电控造纸烘缸，所述固定缸为绝热材料与支承架构成的环形缸体，绝热材料以梯形形状拼接成圆形固定缸。

9.根据权利要求8所述的一种新型电控造纸烘缸，所述固定缸绝热材料为耐火砖或绝热棉。